uBlox GPS开发使用说明.docx

uBlox GPS开发使用说明.docx

《uBlox GPS开发使用说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《uBlox GPS开发使用说明.docx（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

uBloxGPS开发使用说明

uBlox-6MGPS开发板

使用手册

2013-01-28

1417电子工作室/宇新电子

版本更新说明

版本

修改日期

修改说明

V1.00

2012-12-28

　初稿建立

V2.00

2013-01-28

增加USB转串口接口、SPI接口

前言

A.关于本手册

本手册介绍了uBlox-6M开发板的硬件特性接口描述和连接使用方法。

同时对上位机软件的使用进行了详细的讲解。

如果用户需要了解更多的相关信息，请访问1417工作室论坛

B.版权声明

本手册为开放手册，用户在保证手册内容完整性的前提下，可以自由转发

C.版本更新

我们将会不定期对手册内容进行更新，更新说明会在手册的第2页中列出，请登录我们论坛中的“资料共享”专区，下载最新手册

D.意见反馈

如果您发现手册中有不正确的地方，或者对手册内容更新有什么好的建议，请发送电子邮件至563216330@QQ.COM

第一章产品说明

1.1产品简介

1417工作室与宇新电子联合推出的uBlox系列产品uBlox-6M是一款高性价比的GPS开发板，为广大单片机、嵌入式和GPS爱好者提供一个高性能，稳定易用的GPS开发平台。

此开发板的GPS接收机采用世界顶级GPS厂商u-blox公司的NEO-6M模组，拥有世界先进的GPS接收机技术。

开发板的硬件完全参照官方设计手册设计制作，经过长期测试和修改，最大限度地保证了接收信号的强度，使接收机的性能发挥到极限。

开发板接口简单，即插即用，可配合各种单片机和嵌入式开发板使用，同时配有上位机软件和参考代码

1.2功能特性

高精度，高性能GPS接收机

带有可充电后备电池，可实现热启动1秒钟快速定位

TTL电平与CMOS电平的UART接口，方便连接各种处理器

5V/1ADC直流电源输入

1路RS232电平串口，1路USB2.0接口

方便连接计算机，配有专业GPS测试软件

电源和工作状态指示灯

引出全部信号线，供开发测试使用

1.3应用领域

汽车电子：

民用车载GPS导航仪；物流车量追踪管理系统；车量防盗系统；城市智能交通管理系统等

手持设备：

智能手机，PDA，适用于个人旅游及野外探险的各种手持导航设备

科学考查：

地图测绘，水下地形测量，地质灾害监测

工业农业：

精细农业（无人耕种）；工程机械控制；工程建筑测量；石油电力等行业对设施的管理和监测

航空航海：

飞机航路引导，船舶行驶导航

1.4GPS开发板配件清单

名称

数量

说明

uBlox-6M开发板

1块

NEO-6M主芯片

GPS有源天线

1块

3米国产天线

5V/1A直流电源

1块

给开发板提供电源

交叉串口线

1条

用于连接计算机

优质USB下载线

1条

用于连接计算机

杜邦线

4根

用于连接其他开发板

资料光盘

1张

手册&工具&程序

铜柱

4对

用于固定开发板

1.4.2资料清单

内容

说明

GPS测试程序（MCU）

适用于51单片机的程序

u-blox手册

u-blox原厂PDF手册

GPS开发板用户手册

开发板硬件介绍和使用说明

GPS开发板原理图

PDF格式原理图

u-centerSetup-7.0.2.1

GPS测试评估软件，带USB驱动

GoogleEarth

谷歌地球全球3D卫星地图

导航软件

PC版凯立德3D语音导航版

串口调试助手V2.2

非常实用的串口工具

1.5GPS主芯片简介：

（仅供参考）

使用瑞士u-blox公司的NEO-6M模组，第6代GPS接收机，搭载了高性能的50通道ublox6技术，超过100万个有效相关器32通道采集引擎的处理能力使得模组可进行大规模并行搜索。

拥有SuperSense®kickstart技术，在信号微弱时可加速捕获GPS卫星信号。

u-bloxGPS接收机拥有先进的噪音抑制技术和创新的RF架构，使接收机的抗干扰能力更强。

同时u-bloxGPS接收机还提供惯性导航、精确授时和A-GPS等技术。

1.5.1主要特性：

50个通道卫星接收功能

100万个以上的相关系引擎

可同步追踪GPS及伽俐略导航卫星信号

提供多种接口：

UART，USB，IIC，SPI

1.5.2性能参数：

接收器类型：

50个接收通道

GPSL1频率，C/A码

SBAS：

WAAS，EGNOS，MSAS，GAGAN

启动时间：

冷启动29sec

热启动<1sec

辅助启动<1sec

首次定位时间：

<1sec

最大更新速率：

<4Hz

灵敏度：

冷启动-144dBm

跟踪灵敏度-160dBm

捕获灵敏度-160dBm

定位精度：

Auto<2.5m

SBAS<2m

定时精度：

RMS30ns

99%<60ns

极限速度：

500m/s

运行温度：

-40～85℃

封装尺寸：

16×12.2×2.4mm

1.5.3电气性能：

工作电压：

2.7V～3.6V

功耗：

全速模式135mW@3.0V

ECO模式129mW@3.0V

备用电池：

1.4V～3.6V，25uA

1.5.4接口协议：

串行接口：

1UART

1USBV2.0全速12Mbit/s

1IIC

1SPI

其他接口：

1时间脉冲输出

1外部中断输入

协议：

NMEA，UBX二进制

1.5.5芯片引脚

引脚定义：

第二章开发板硬件介绍

2.1实物图

天线SMA座

电源开关

电源指示灯

5V转3.3V芯片

1117

I2C接口

USB接口

80mA自恢复

保险

DC5V插座

USB选择

MS621充电电池

充电电池

uBlox-6M

充电电池

装配孔

PPS指示灯

充电电池

DB9

孔座：

RS232

主要接计算机或单片开发板

CMOS串口接口，譬如：

ARM2440

TTL串口

接口

5V的单片机

SPI接口

TX指示灯

RX指示灯

2.2结构布局

开发板尺寸：

35*65mm

2.3接口说明

2.3.1接口说明表

标号

名称

说明

1

NEO-6M主芯片

NEO-6M主芯片

2

电源输入

DC5V输入

2.3.2I/O接口表

第三章上位机软件使用说明

3.1连接方式

3.2使用串口调试助手

1.打开光盘中的串口调试助手软件（uartassist.exe），根据自己电脑的实际串口选择串口号，默认的是COM1（我电脑的串口号是COM4）

波特率：

9600

校验位：

NONE

数据位：

8

停止位：

1

设置好串口属性后，点击“打开”按钮，打开串口。

打开开发板电源，就可以看到串口调试助手中接收到的数据

3.3使用u-center工具

u-centerGPS评估软件提供了一个功能强大的平台，可用于u-bloxGPS接收机产品的评估、配置、测试以及性能的实时图形化显示。

安装和设置方法：

1.在电脑上安装u-centerSetup-7.0.2.1版本的软件，同时选择安装USB驱动程序

2.运行u-center程序

3.选择串口：

Receiver􀃆Port􀃆COM1（根据电脑的实际串口号选择）

4.选择波特率：

Receiver􀃆Baudrate􀃆9`600

5.打开开发板电源，串口连通后，窗口下方串口连接标志变成绿色并闪烁，如果打开串口失败，连接标示显示为断开

图示安装步骤：

1.打开

程序，开始安装u-centerSetup-7.0.2.1，

打开u-center程序，这是程序的界面：

先设置串口号和波特率（9600），连接GPS模块

3.4使用GoogleEarth（谷歌地球）

谷歌地球（GoogleEarth，GE）是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。

安装和使用方法：

1.在电脑上安装googleearth客户端，确保internet是连接的

2.按照上面的方法，使用u-center让GPS接收到有效数据

3.在u-center中选择File->DatabaseExport->GoogleEarthKml，导出KML格式文件

4.指定导出文件的保存路径和文件名（默认名为：

u-center-Kml.kml），点击保存

5.保存后会自动使用GoogleEarth软件打开刚保存的Kml文件，地图会立即定位到GPS所在的位置，在地图上会以粉色的线条表示当前所在位置

导出KML格式文件，默认的文件名为u-center-Kml.kml

导出KML文件后，会自动打开GoogleEarth，并快速在卫星地图上定位：

3.5使用USB接口

1.用USB线连接开发板和计算机，这时会提示找到新硬件

2.在安装u-center时已经安装了USB驱动，这样通过USB就会模拟出一个串口（相当于U转串）

3.进入设备管理器查看模拟出的串口号

4.使用以上，把串口号改成USB模拟的串口号

查看USB模拟出的串口号（我的电脑上是COM4）

3.6与单片机开发板连接

1.连接硬件：

使用5vTo3V电平转接板连接XC-STC单片机开发板和GPS开发板，将转接板的插座端插在单片机板的“UART2”插针上，另一端用杜邦线连接GPS开发板的TX，RX，GND三个脚，同时接上12864LCD。

2.引脚顺序：

3.GPS转接板

4.TX<------>RX

5.RX<------>TX

6.GND<------>GND

7.注意：

转接板3V电平输出端的VCC引脚为3V，不可以连接GPS开发板插针的5V引脚，需要给GPS开发板独立供电或从板上引出5V电源

1.下载示例程序：

将光盘中“直接烧写到XC-STC的程序文件”中的GPS_Test.hex下载到XC-STC开发板中，运行程序，LCD上显示初始化信息

初始化信息图：

1.打开GPS开发板电源，如果硬件连接正确，单片机板上的LED1会闪烁，表示正在接收数据。

接收到有效数据后，LED2和LED3会亮起，同时LCD上显示日期、时间、经纬度、速度、航向、调试等信息。

D3闪烁，说明正在接收数据；D4亮起说明解析GPRMC数据成功；D5亮起说明解析GPGGA数据成功。

注意事项

1.推荐使用标配的5V/2A直流电源为开发板供电，为保证GPS接收机正常稳定工作，请尽量不要使用小于1A的电源为开发板供电，否则会降低性能。

2.GPS的UART接口电平为3V，需要连接3V电平的处理器的IO，不能直接连接5V电平处理器的IO，否则很容易烧毁主芯片（市面上有的GPS模块就是直接接5V单片机，这样连接是很危险的），如果需要连接5V处理器的IO，请使用我们提供的电平转接板。

3.关于天线和信号强度：

GPS接收卫星信号的强度和多种因素有关，如：

天线质量、所处环境、天气情况等等，还和GPS接收机，天线电路等硬件有关，本开发板天线部分经过50欧姆阻抗匹配处理，可以最大限度的减少信号损耗。

在接收卫星信号时，确保周围没有高大建筑物阻挡，如果是在室内使用，天线要尽量放在靠近窗台的位置，最好是延伸到室外。

正常天气时，在开阔的室外，可以保证接收到8～10颗有效卫星（正常为5颗），如果想达到更好的效果，可以选用高档天线。

4.首次使用时，接收机要下载星历数据，根据环境不同，大概需要30秒～1分钟的时间，才能收到正常数据，此时为冷启动。

如果您刚拿到GPS开发板，开机后收不到数据，一定要耐心等一小会儿。

在断电后，2小时内再开机为热启动，这时的定位时间小于1秒钟。

2小时后，电池电量耗尽前开机为暖启动，定位时间约为5秒钟。

当电池电量耗尽，或是GPS接收机地理位置移动很大时（一般为移动超过一个时区），就需要冷启动，重新下载星历数据。

技术支持与服务

联系购买：

淘宝店铺：

销售旺旺：

销售QQ：

联系电话：

0

保修服务：

凡在本工作室购买产品的客户，均可享受以下服务：

1、7天内产品问题，可以退换

2﹑6个月免费维修服务

3﹑终身维修及终身免费技术支持服务

4﹑享有所购买产品的资料和源码升级服务

5﹑产品定制服务

如有以下情况之一，则不享有免费保修服务：

1﹑超过保修期

2﹑不能提供购买凭证

3﹑进液，受潮，发霉或腐蚀

4﹑受撞击，挤压，摔落。

刮伤等非产品本身质量问题引起的故障和损坏

5﹑擅自改造硬件，错误上电，错误操作造成的故障和损坏

技术支持：

您可以通过QQ，旺旺，邮件电话等联系方式获取技术支持，同时我们也开放了论坛和QQ交流群供学习交流。

论坛：

Email:

技术支持QQ:

QQ交流群：

欢迎您使用1417工作室及宇新电子生产的GPS开发学习板（以下简称GPS开发板），该GPS开发板主要采用瑞士u-blox公司的NEO-6M最新版主芯片，此芯片为多功能独立型GPS模组，以ROM为基础架构，成本低，体积小，并具有众多特性。

采用u-blox最新的KickStart微弱信号攫取技术，能确保采用此模组的设备在任何可接收到信号的位置及任何天线尺寸都能够有最佳的初始定位性能并进行快速定位。

本文简单介绍该GPS开发板的使用、测试及注意事项。

一、功能介绍

天线SMA座

电源开关

电源指示灯

5V转3.3V芯片

1117

I2C接口

USB接口

80mA自恢复

保险

DC5V插座

USB选择

MS621充电电池

充电电池

uBlox-6M

充电电池

装配孔

PPS指示灯

充电电池

DB9

孔座：

RS232

主要接计算机或单片开发板

CMOS串口接口，譬如：

ARM2440

TTL串口

接口

5V的单片机

SPI接口

TX指示灯

RX指示灯

操作实例步骤

1．使用上位机软件进行调试。

在电脑上安装上位机软件，双击安装程序，默认安装即可；

用USB线连接电脑和GPS模块，打开电源开关，电脑会提示发现新硬件并安装新硬件，打开调试软件软件调整COM口和波特率（波特率默认为9600），调整好后就可以有如图显示图像了。

图2上位机调试软件界面

图3调整串口

图4调整波特率

图5重新配置GPS模块

2．使用串口调试助手进行调试。

用USB线连接电脑和GPS模块，打开串口调试助手，调整COM口和波特率（波特率默认为9600）。

观察串口调试助手接收窗口显示字符变化。

模块默认是一秒更新一次数据，需要调整的时候使用串口调试助手或者使用带有串口的单片机开发板进行设置。

图6串口调试助手显示信息

使用1417电子工作室51核心板进行调试。

    用杜邦线连接51核心板和GPS模块，如图所示。

    GPS模块的电源接口连接到51核心板的外扩电源插针，再用一根杜邦线连接GPS的TXD/5V和核心板的P3.0引脚，打开两个模块的电源，会看到两个模块的电源灯亮，信号指示灯以一秒为周期闪烁，稍等片刻后就会有正常信息输出。

GPS模块输出信息量较多，12864液晶屏只能显示四行，所以我们使用两屏交替显示信息（如下图所示）。

   利用单片机及其他嵌入式设备对GPS模块进行从新配置的具体操作详细请参考随模块赠送的的PDF文档《U-blox公司产品波特率修改及与单片机接口参数应用说明文档》。

使用1417电子工作室51核心板进行调试。

用杜邦线连接51核心板和GPS模块，如图所示。

GPS模块的电源接口连接到51核心板的外扩电源插针，再用一根杜邦线连接GPS的TXD/5V和核心板的P3.0引脚，打开两个模块的电源，会看到两个模块的电源灯亮，信号指示灯以一秒为周期闪烁，稍等片刻后就会有正常信息输出。

GPS模块输出信息量较多，12864液晶屏只能显示四行，所以我们使用两屏交替显示信息（如下图所示）。

利用单片机及其他嵌入式设备对GPS模块进行从新配置的具体操作详细请参考随模块赠送的的PDF文档《U-blox公司产品波特率修改及与单片机接口参数应用说明文档》。

1、硬件连接

2、操作实例步骤

3、1． 使用上位机软件进行调试。

4、在电脑上安装上位机软件，双击安装程序，默认安装即可；

5、用USB线连接电脑和GPS模块，打开电源开关，电脑会提示发现新硬件并安装新硬件，打开调试软件软件调整COM口和波特率（波特率默认为9600），调整好后就可以有如图显示图像了。

6、 

7、图2 上位机调试软件界面

8、 

9、图3 调整串口

10、 

11、图4 调整波特率

12、 

13、图5 重新配置GPS模块

14、2． 使用串口调试助手进行调试。

15、    用USB线连接电脑和GPS模块，打开串口调试助手，调整COM口和波特率（波特率默认为9600）。

观察串口调试助手接收窗口显示字符变化。

模块默认是一秒更新一次数据，需要调整的时候使用串口调试助手或者使用带有串口的单片机开发板进行设置。

16、 

17、图6 串口调试助手显示信息

18、3． 使用1417电子工作室51核心板进行调试。

19、    用杜邦线连接51核心板和GPS模块，如图所示。

20、    GPS模块的电源接口连接到51核心板的外扩电源插针，再用一根杜邦线连接GPS的TXD/5V和核心板的P3.0引脚，打开两个模块的电源，会看到两个模块的电源灯亮，信号指示灯以一秒为周期闪烁，稍等片刻后就会有正常信息输出。

GPS模块输出信息量较多，12864液晶屏只能显示四行，所以我们使用两屏交替显示信息（如下图所示）。

21、   利用单片机及其他嵌入式设备对GPS模块进行从新配置的具体操作详细请参考随模块赠送的的PDF文档《U-blox公司产品波特率修改及与单片机接口参数应用说明文档》。

22、 

23、图7 单片机调试结果

24、操作实例步骤

25、1． 使用上位机软件进行调试。

26、在电脑上安装上位机软件，双击安装程序，默认安装即可；

27、用USB线连接电脑和GPS模块，打开电源开关，电脑会提示发现新硬件并安装新硬件，打开调试软件软件调整COM口和波特率（波特率默认为9600），调整好后就可以有如图显示图像了。

28、 

29、图2 上位机调试软件界面

30、 

31、图3 调整串口

32、 

33、图4 调整波特率

34、 

35、图5 重新配置GPS模块

36、2． 使用串口调试助手进行调试。

37、    用USB线连接电脑和GPS模块，打开串口调试助手，调整COM口和波特率（波特率默认为9600）。

观察串口调试助手接收窗口显示字符变化。

模块默认是一秒更新一次数据，需要调整的时候使用串口调试助手或者使用带有串口的单片机开发板进行设置。

38、 

39、图6 串口调试助手显示信息

40、3． 使用1417电子工作室51核心板进行调试。

41、    用杜邦线连接51核心板和GPS模块，如图所示。

42、    GPS模块的电源接口连接到51核心板的外扩电源插针，再用一根杜邦线连接GPS的TXD/5V和核心板的P3.0引脚，打开两个模块的电源，会看到两个模块的电源灯亮，信号指示灯以一秒为周期闪烁，稍等片刻后就会有正常信息输出。

GPS模块输出信息量较多，12864液晶屏只能显示四行，所以我们使用两屏交替显示信息（如下图所示）。

43、   利用单片机及其他嵌入式设备对GPS模块进行从新配置的具体操作详细请参考随模块赠送的的PDF文档《U-blox公司产品波特率修改及与单片机接口参数应用说明文档》。

44、 

45、图7 单片机调试结果

46、 

47、 

48、******************* 特别注意 ******************

49、 从GPS模组出来的串口TTL电平是3V，而部分单片机的TTL电平是5V，绝对不可以使用单片机的5V串口直接连接GPS的3V串口，偶尔这样连接问题不大，如果长时间这样工作，GPS芯片必烧无疑，市面上好多卖GPS模块的都是5V和3V直接连接的，这样后果不敢想象。

我们的模块提供5VTTL和3VTTL接口，非常方便各种处理器与我们的模块连接。

50、******************** 更多资料 ******************

51、天线和信号强度：

GPS接收卫星信号的强度和多种因素有关，如：

天线质量、所处环境、天气情况等等，还和GPS接收机，天线电路等硬件有关，本开发板天线部分经过50欧姆阻抗匹配处理，可以最大限度的减少信号损耗。

在接收卫星信号时，确保周围没有高大建筑物阻挡，如果是在室内使用，天线要尽量放在靠近窗台的位置，最好是延伸到室外。

正常天气?

保诳氖彝猓梢员Ｖそ邮盏?

8～10颗有效卫星（正常为5颗），如果想达到更好的效果，可以选用高档天线。

52、定位时间：

首次使用时，接收机要下载星历数据，根据环境不同，大概需要15秒～1分钟的时间，才能收到正常数据，此时为冷启动。

如果您刚拿到GPS开发板，开机后收不到数据，一定要耐心等一小会儿。

在断电后，2小时内再开机为热启动，这时的定位时间小于1秒钟。

2小时后，电池电量耗尽前开机为暖启动，定位时间约为5秒钟。

当电池电量耗尽，或是GPS接收机地理位置移动很大时（一般为移动超过一个时区），就需要冷启动，重新下载星历数据。

53、定位精度：

LEA-5S接收机最佳状态时可以达到小于2.5M的定位器精度。

如果想达到这样的定位精度必须使GPS接收机运行起来，如果GPS接收机静止时测量，精度是很低的，数值会大幅度跳变。

毕竟LEA-5S只是一般的用于车载工业上的接收机，静止时测量海拔高度也是不准确的，如果想测量海拔高度，建议选用专业的测量级别的GPS接收机。

54、 

55、配置：

ublox的GPS模组都支持在线配置，通过串口或USB接口发出命令和配置参数。

具体的配置请查看ublox的相关手册和u-center软件。

LEA-5S模组内部没有FLASH，不能保存配置参数，只能每次开机后在线配置。

LEA-5H模组内部带有FLASH，可以保存配置参数，掉电不丢失。

56、时钟输出：

开发板上留有一个时钟信号接口，用于产生精确的秒脉冲。

只有当GPS成功定位时（数据有效时）才能输出精确的秒脉冲。

57、操作实例步骤

58、1． 使用上位机软件进行调试。

59、在电脑上安装上位机软件，双击安装程序，默认安装即可；

60、用USB线连接电脑和GPS模块，打开电源开关，电脑会提示发现新硬件并安装新硬件，打开调试软件软件调整COM口和波特率（波特率默认为9600），调整好后就可以有如图显示图像了。

61、 

62、图2 上位机调试软件界面

63、 

64、图3 调整串口

65、 

66、